Laib Djamel Eddine Thème Bioprospection des activités insecticides des champignons ...

161 Pages·2016·6.57 MB·French

République Algérienne Démocratique et Populaire

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la
Recherche Scientifique
Université de Batna I
Institut des Sciences vétérinaires et sciences agronomiques
Département d’Agronomie

En Vue de l'obtention du Diplôme de Magister
En Sciences Agronomiques
Spécialité: Protection des végétaux
Option : Entomologie agricole et forestière
Présenté par: Laib Djamel Eddine
Thème

Bioprospection des activités insecticides des champignons endophytes
isolés à partir du laurier rose Nerium oleander L.
(Apocynaceae,Gentianales) vis-à-vis des
Coléoptères des denrées entreposées.

Soutenue devant le jury:
Président: Pr. LAAMARI M. Université de Batna I
Rapporteur : Pr. LOMBARKIA N. Université de Batna I
Examinateur : Pr.BENHALIMA-KAMEL M. Institut Supérieur Agronomique ISA
Chott Meriem (Université de Sousse,
Tunisie)
Examinateur : MEBARKIA A. M.C.A. Université de Sétif
Invité : BENSACI O.A. M.A.A. Université de Batna I

Année Universitaire 2015 - 2016
À ma mère, mon père, ma sœur Imène, mon
frère Zine Elabidine et à tous ceux qui me sont
chers, Je dédie ce travail.

Laib Djamel Eddine
Je remercie tout d’abord Dieu tout puissant et miséricordieux de m’avoir
donné santé, force, courage, volonté et patience pour réaliser ce travail.
J’adresse mes plus vifs remerciements à Mme Lombarkia N. qui m’a
proposé cet intéressant thème de travail. J’ai beaucoup apprécié ses qualités
scientifiques, humaines et surtout son optimisme tout le long du parcours. Je
la remercie pour son aide, sa disponibilité, ses précieux conseils. Ce fut un
plaisir et une chance de travailler avec elle.
Je tiens également à exprimer ma reconnaissance aux membres de jury qui
ont accepté la lourde charge d'être examinateurs de ce travail : Mme
BENHALIMA-KAMEL M.et Mr MEBARKIA A. et à Mr LAAMARI M. qui
nous a fait l’honneur de présider le jury de la soutenance.
Liste des tableaux
Pages
Tableau 1. Composition générale de la mycoflore endophyte détectée chez N. oleander……...44

Liste des figures

Pages
Figure 1. Différentes parties de N. oleander L..……………………………………………………...15
Figure 2. R. dominica………………………………………………………………………….……..18
Figure 3. Dégâts causés par R. dominica sur des graines d’orge……………………...…..…………20
Figure 4. S. granarius....……………………………………………………………….…………......21
Figure 5. Dégâts causés par S. granarius sur des graines de blé dur…………………...………...…23
Figure 6. S. zeamais..……………………………………………………………………………....…24
Figure 7. Dégâts causés par S. zeamais sur des graines de maïs ..………………………...……...….26
Figure 8. Elevage de masse des insectes..………..…………………………………………………...33
Figure 9. Isolement des champignons endophytes de N. oleander L..……….……………………...34
Figure 10. Coupeaux des carapaces des crevettes……………………………………………….…...36
Figure 11. Déminéralisation avec de l'acide chlorhydrique……………………………….….……...37
Figure 12. Déprotéinisation avec de l'hydroxyde de sodium aqueux……………………..…………37
Figure 13. Elimination des lipides et des pigments ……………………………………….…….…..38
Figure 14. Chitine colloïdale en poudre……………………………………………………….…….39
Figure 15. Les agitations pour homogénéiser le milieu et la biomasse fongique……………….….40
Figure 16. Filtration des milieux des cultures fongiques……………………….……………………41
Figure 17. Unité VCE……………………………………………..…………………………………41
Figure 18. Dispositif expérimental…………………………………………………………………..42
Figure 19. Fréquence de colonisation des champignons endophytes de Nerium oleonder…...…….43
Figure 20.Souches fongiques endophytes dotées d’une activité protéolytique présentée par un halo
translucide entourant les colonies fongiques………………………………….……………………...48
Figure 21.Représentation graphique de l’activité protéolytique des souches fongiques sélectionnées
illustrée par l’index protéolytique calculé sur 12 jours successifs……………………………..…….49
Figure 22.Souches fongiques endophytes dotées d’une activité chitinolytique présentée par un halo
translucide entourant les colonies fongiques………………………………………….……………..51
Figure 23.Représentation graphique de l’activité chitinolytique des souches fongiques selectionées
illustrée par l’index protéolytique calculé sur 12 jours successifs…………………………………..52
Figure 24.Evolution de la croissance radiale des colonies fongiques sélectionnées sur une période de
12 jours dans le milieu d’activité protéolytique………………………….………………………….54
Figure 25.Evolution de la croissance radiale des colonies fongiques sélectionnées sur une période de
12 jours dans le milieu d’activité chitinolytique……………………………………………………….55
Figure 26.Des doubles graphes montrant la relation entre le diamètre de la colonie et l’activité
protéolytique des champignons endophytes sélectionnés……………………………………………...57
Figure 27.Droites de la régression linéaire montrant la relation entre la croissance radiale et l’activité
protéolytique des champignons endophytes sélectionnés……………………………………………...58
Figure 28.Des doubles graphes montrant la relation entre le diamètre de la colonie et l’activité
chitinolytique des champignons endophytes sélectionnés……………………………………………..60
Figure 29.Droites de la régression linéaire montrant la relation entre la croissance radiale et l’activité
chitinolytique des champignons endophytes sélectionnés……………………………………………..61
Figure 30.Mortalité en (%) des insectes traités avec différentes concentrations du filtrat d’activité
protéolytique d’Alternaria sp5…………………………………………………………………...….....63
Figure 31.Mortalité en (%) des insectes traités avec différentes concentrations du filtrat d’activité
protéolytique de Cladosporium sp………………………………………………………………….….67
Figure 32.Mortalité en (%) des insectes traités avec différentes concentrations du filtrat d’activité
protéolytique de Curvularia sp………………………………………………………………….......…70
Figure 33.Mortalité en (%) des insectes traités avec différentes concentrations du filtrat d’activité
chitinolytique de Curvularia sp………………………………………………………….…………….71
Figure 34.Mortalité en (%) des insectes traités avec différentes concentrations du filtrat d’activité
protéolytique de Fusarium sp1……………………………………………………………...…………74
Figure 35.Mortalité en (%) des insectes traités avec différentes concentrations du filtrat d’activité
chitinolytique de Fusarium sp1…………………………………………………………………….....75
Figure 36.Mortalité en (%) des insectes traités avec différentes concentrations du filtrat d’activité
chitinolytique de Fusarium sp2………………………………………………………………………..76
Figure 37.Mortalité en (%) des insectes traités avec différents concentrations du filtrat d’activité
protéolytique de Fusarium sp3……………………………………………………………………..….77
Figure 38.Mortalité en (%) des insectes traité avec différentes concentrations du filtrat d’activité
chitinolytique de Fusarium sp3………………………………………………………………..………78
Figure 39.Mortalité en (%) des insectes traité avec différentes concentrations du filtrat d’activité
chitinolytique de Fusarium sp4………………………………………………………………………..79
Figure 40.Mortalité en (%) des insectes traités avec différentes concentrations du filtrat d’activité
chitinolytique de Fusarium sp5……………………………………………………………..…......….80
Figure 41.Mortalité en (%) des insectes traités avec différentes concentrations du filtrat d’activité
chitinolytique de Fusarium sp6……………………………………………………………………..…81
Figure 42.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité protéolytique et
insecticide contre Rhyzopertha dominica pour le filtrat d’activité protéolytique d’Alternaria sp5......86
Figure 43.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité protéolytique et
insecticide contre Sitophilus granarius pour le filtrat d’activité protéolytique d’Alternaria sp5..…....86
Figure 44.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité protéolytique et
insecticide contre Sitophilus zeamais pour le filtrat d’activité protéolytique d’Alternaria sp5…….....87
Figure 45.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité protéolytique et
insecticide contre Rhyzopertha dominica pour le filtrat d’activité protéolytique de Curvularia sp......88
Figure 46.Droite de régression linéaire montrant la relation entre l’activité protéolytique et insecticide
contre Sitophilus granarius pour le filtrat d’activité protéolytique de Curvularia sp…………………88
Figure 47.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité protéolytique et
insecticide contre Sitophilus zeamais pour le filtrat d’activité protéolytique de Curvularia sp…..…...89
Figure 48.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité protéolytique et
insecticide contre Rhyzopertha dominica pour le filtrat d’activité protéolytique de Fusarium sp3.......90
Figure 49.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité protéolytique et
insecticide contre Sitophilus granarius pour le filtrat d’activité protéolytique de Fusarium sp3…......90
Figure 50.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité protéolytique et
insecticide contre Sitophilus zeamais pour le filtrat d’activité protéolytique de Fusarium sp3.…....…91
Figure 51.ACP montrant la relation entre l’activité protéolytique et insecticide contre R.dominica pour
les differentes filtrats des champignons endophytes sélectionnées………………..…………………..92
Figure 52. ACP montrant la relation entre l’activité protéolytique et insecticide contre S.granarius
pour les differentes filtrats des champignons endophytes sélectionnées……………………..….…....92
Figure 53 . ACP montrant la relation entre l’activité protéolytique et insecticide contre S.zeamais pour
les differentes filtrats des champignons endophytes sélectionnées…………………...…….………...93
Figure 54.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité chitinolytique et
insecticide contre Rhyzopertha dominica pour le filtrat d’activité chitinolytique de Curvularia sp.…94
Figure 55.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité chitinolytique et
insecticide contre Sitophilus granarius pour le filtrat d’activité chitinolytique de Curvularia sp........95
Figure 56.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité chitinolytique et
insecticide contre Sitophilus zeamais pour le filtrat d’activité chitinolytique de Curvularia sp….......95
Figure 57.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité chitinolytique et
insecticide contre Rhyzopertha dominica pour le filtrat d’activité chitinolytique de Fusarium sp2….96
Figure 58.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité chitinolytique et
insecticide contre Sitophilus granarius pour le filtrat d’activité chitinolytique de Fusarium sp2……96
Figure 59.Droite de régression linéaire montrant la relation entre l’activité chitinolytique et insecticide
contre Sitophilus zeamais pour le filtrat d’activité chitinolytique de Fusarium sp2….........................97
Figure 60.Un double graphe montrant la relation entre l’activité chitinolytique et insecticide contre
Rhyzopertha dominica pour Fusarium sp3…………………………………………………………....98
Figure 61.Droite de régression linéaire montrant la relation entre l’activité chitinolytique et insecticide
contre Rhyzopertha dominica pour le filtrat d’activité chitinolytique de Fusarium sp3……..….……98
Figure 62.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité chitinolytique et
insecticide contre Sitophilus granarius pour le filtrat d’activité chitinolytique de Fusarium sp3........99
Figure 63.Droite de régression linéaire montrant la relation entre l’activité chitinolytique et insecticide
contre Sitophilus zeamais pour le filtrat d’activité chitinolytique de Fusarium sp3….......................100
Figure 64.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité chitinolytique et
insecticide contre Rhyzopertha dominica pour le filtrat d’activité chitinolytique de Fusarium sp6...100
Figure 65.Droites de régression linéaire montrant la relation entre l’activité chitinolytique et
insecticide contre Sitophilus granarius pour le filtrat d’activité chitinolytique de Fusarium sp6…..101
Figure 66.ACP montrant la relation entre l’activité chitinolytique et insecticide contre R. dominica
pour les differentes filtrats des champignons endophytes sélectionnées…………………………….102
Figure 67.ACP montrant la relation entre l’activité chitinolytique et insecticide contre S.granarius
pour les differentes filtrats des champignons endophytes sélectionnées…………………………….103
Figure 68.ACP montrant la relation entre l’activité chitinolyitique et insecticide contre S.zeamais pour
les differentes filtrats des champignons endophytes sélectionnées………..…………………..……103
Table de matières
Pages
I. Introduction……………………………………………………………………………….…………..1
II. Synthèse bibliographique…………………………………………….……………………….……...3
II.1.Les champignons endophytes……………………………………………………….……………...3
II.1.1.Définition ……………………………...………………………….……………….……………..3
II.1.2.L'interaction endophyte-plante hôte………………………………………………………..….….3
II.1.3.Principaux rôles physiologiques……………………………………………………………….…4
II.1.3.1.Contribution dans la tolérance au stress abiotique par la plante.................................................4
II.1.3.1.1.Contribution dans la tolérance de la pollution par des métaux lourds ………………………4
II.1.3.1.2.Contribution dans la tolérance de la sécheresse.…………………………………………….5
II.1.3.1.3.Contribution dans la tolérance de la salinité…………………………………….…...……....6
II.1.3.1.4.Contribution dans la tolérance à la chaleur et au froid……………………..………………..6
II.1.3.2.Contribution dans la tolérance au stress biotique par la plante………………………………..7
II.1.3.2.1.Contribution dans la tolérance de la compétition interspécifique……………………………7
II.1.3.2.2.Contribution dans la protection contre les parasites invertébrés……………………………..8
II.1.3.2.2.1. La protection contre les insectes ravageurs ………………………………………......…...8
II.1.3.2.2.2.La protection contre les nématodes…………………………………………………......….9
II.1.3.2.3.Contribution dans la protection contre les agents phytopathogènes…………………………9
II.1.3.2.3.1.Induction de la résistance systémique chez la plante hôte…………………...….…....……9
II.1.3.2.3.2.Fortification des parois des cellules végétales de la plante hôte……………...……...…..10
II.1.3.2.3.3.Exclusion de niche écologique …………………………………………………….........10
II.1.3.2.3.4.Promotion de la croissance de la plante hôte pendant l'attaque de l’agent pathogène…...11
II.1.3.2.3.5.Production des composants antimicrobiens……………………………………….……....11
II.1.3.2.3.6.Hyperparasitisme et prédation ………………………………………………………...….13
II.2. Nerium oleander L. (1753).………………………………………………………………………13
II.2.1.Noms communs .……………………………………………………………………………..…13
II.2.2.Synonymes ……………………………………………………………………………..………13
II.2.3.Taxonomie ……………………………………………………………………………..………13
II.2.4.Description…………………………………………………………………………….…….….14
II.2.5.Ecologie et distribution géographique …………………………………………………………16
II.2.6.Activité insecticide…………………………………………………………………....…...…...16
II.2.7.Activité antifongique……………………………………………………………………..…….16
II.2.8.Activité antibactérienne……………………………………………………………………..….17
II.3.Les espèces des coléoptères des denrées stockées choisies………………………………..…….17
II.3.1.Rhyzopertha dominica (Fabricius,1792)………………………………………………..………17
II.3.1.1.Noms commun …………………………………………………………………...………….17
II.3.1.2.Synonymes …………………………………………………………………….…………..…17
II.3.1.3.Description…………………………………………………………………………………....17
II.3.1.3.1.L’œuf………………………………………………………………………………………..17
II.3.1.3.2.La larve…………………………………………………………………………………..….18
II.3.1.3.3.L’adulte………………………………………………………………………………..…….18
II.3.1.4.Taxonomie……………………………………………………………………….…….……...19
II.3.1.5.Gamme d'hôtes…………………………………………………………….………………….19
II.3.1.6.Biologie……………………………………………………………………………………….19
II.3.1.7.Distribution géographique……………………………………………………………..……...20
II.3.1.8.Dégâts…………………………………………………………………………………..……..20
II.3.2.Sitophilus granarius (Linnaeus,1758)…………………………………………………..………21
II.3.2.1.Noms communs…………………………………………………………………………..…...21
II.3.2.2.Synonymes………………………………………………………………………………..…..21
II.3.2.3.Description………………………………………………………………………………..…..21
II.3.2.3.1.L’Œuf……………………………………………………………………………………….21
II.3.2.3.2.La larve……………………………………………………………………………..………21
II.3.2.3.3.L’adulte………………………………………………………………………………..……21
II.3.2.4.Taxonomie………………………………………………………………………………..…..22
II.3.2.5.Gamme d'hôtes………………………………………………………………………….…….22
II.3.2.6.Biologie…………………………………………………………………………………….…22
II.3.2.7.Distribution géographique………………………………………………………………..…...23
II.3.2.8.Dégâts……………………………………………………………………………………..…..23
II.3.3. Sitophilus zeamais (Motschulsky,1855)…………………………………………………….….23
II.3.3.1.Noms communs…………………………………………………………………….................23
II.3.3.2.Synonymes ………………………………………………………………………….………..24
II.3.3.3.Description………………………………………………………………………....................24
II.3.3.3.1.L’Œuf………………………………………………………………………………....….…24
II.3.3.3.2. La larve………………………………………………………………………..…….……..24
II.3.3.3.3.L’adulte…………………………………………………………………………..….……...24
II.3.3.4.Taxonomie……………………………………………………………………….…………...25
II.3.3.5.Gamme d'hôtes……………………………………………………………………….……….25
II.3.3.6.Biologie……………………………………………………………………………….………25
II.3.3.7. Distribution géographique…………………………………………………………….……...26
II.3.3.8.Dégâts………………………………………………………………………………….……...26
II.3.4.Méthodes de lutte ……………………………………………………………………………….26
II.3.4.1.Lutte préventive………………………………………………………………………………26
II.3.4.2.Lutte curative………………………………………………………………………………….26
II.3.4.2.1.Lutte physique……………………………………………………............…………………26
II.3.4.2.1.1.Lutte par le froid………………………………………………………….……...………..26
II.3.4.2.1.2.Lutte par le chaleur……………………………………………………………………..…27
II.3.4.2.1.3.Modification de l'atmosphère du milieu……………………………….………...……..…27
II.3.4.2.1.4.Utilisation de matières inertes…………………………………………………………….27
II.3.4.2.1.5.L’irradiation ionisante ……………………………………………………………………28
II.3.4.2.2.Lutte mécanique…………………………………………………………………………….29
II.3.4.2.3.Lutte biologique………………………………………………………………………….…29
II.3.4.2.4.Lutte par l’utilisation des régulateurs de croissance des insectes…………………....…….30
II.3.4.2.5.Lutte par l’utilisation de l'ozone gazeux (O3)…………………………………….……......30
II.3.4.2.6.Lutte par l’utilisation des huiles essentielles………………………………………...……..31
II.3.4.2.7.Lutte chimique………………………………………………………………...……………31
III. Matériel et méthodes.…………………………………………………………………...………...32
III.1.Matériel.………………………………………………………………………………...……….32
III.1.1.Matériel animal……………………………………………………………………….….…....32
III.1.2.Matériel végétal……………………………………………………………………………..…32
III.2.Méthodes ………………………………………………………………………………….….…32
III.2.1.Elevage de masse des insectes ……………………………………….……………...…….….32
III.2.2.La stérilisation superficielle………………………………………………………………..….33
III.2.3.Isolement des champignons endophytes de N. oleander L………………………….….….….33
III.2.4.Obtention des cultures fongiques pures ……………………………………...…….….….…..34
III.2.5.Identification des mycotaxons endophytes……………………………………………...……34
III.2.6.Conservation des souches………………………………………………………….…….…....35
III.2.7.Induction de l'activité protéolytique………………………………………………….….……35
III.2.7.1.Induction de l’activité protéolytique sur milieu de culture solide…….…………....….……35
III.2.7.2.Induction de l’activité protéolytique dans un milieu de culture liquide…..………...….…..35
III.2.8.Induction de l'activité chitinolytique……………………………………………….……….....35
III.2.8.1.Préparation de la chitine colloïdale en poudre……………………….…………………..….35
III.2.8.1.1.Préparation de la chitine……………………………………………………………..…….35
III.2.8.1.1.1. Préparation des coupeaux de carapaces ……………………………………….……...36
III.2.8.1.1.2.Déminéralisation avec de l'acide chlorhydrique ………………………………….…...36
III.2.8.1.1.3.Déprotéinisation avec de l'hydroxyde de sodium aqueux……………………….….…..37
III.2.8.1.1.4.Elimination des lipides et des pigments…………………………………………….…..37
III.2.8.1.2.Blanchissement de la chitine………………………………………………………….…..38
III.2.8.1.3.Préparation de la chitine colloïdale………………………………………………….…....38
III.2.8.1.4.Préparation de la chitine colloïdale en poudre……………………………………….…...39
III.2.8.2.Induction de l’activité chitinolytique sur milieu de culture solide ………….……………39